Auswahl der Vorladeschaltung und des Vorladewiderstands

Leistungswiderstände werden verwendet, um großen Strommengen standzuhalten und diese zu verbrauchen, und sie bestehen aus Materialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit für eine effiziente Kühlung. Sie sind in der Regel so konzipiert, dass sie an einen Kühlkörper gekoppelt werden, um eine große Menge Strom verbrauchen zu können.

Bei vorgeladenen Widerständen sind die beiden in der folgenden Abbildung gebräuchlichen Typen, beides übliche Metall-Aluminium-Gehäusewiderstände; Diese beiden Widerstände gehören zu den Drahtwiderständen der Leistungswiderstände.

Drahtwiderstände werden üblicherweise auf ein stabförmiges isolierendes Keramiksubstrat oder andere isolierende Substrate gewickelt. Der Widerstandsdraht besteht aus einem Legierungsmaterial wie Nickel-Chrom oder Mangan-Kupfer, und die beiden Enden des Widerstandsdrahts sind mit festen Stiften verbunden. Der Widerstandsdraht ist normalerweise mit nicht leitender Farbe beschichtet und die Peripherie ist mit verschiedenen Verpackungsmaterialien (z. B. einer Aluminiumschalenverpackung) verpackt. Der Wicklungswiderstand von Aluminiumgehäusegehäusen ist derzeit weit verbreitet und ihre Wärmeableitungsfähigkeit ist sehr stark, sodass sie im Allgemeinen für Hochleistungsanwendungen geeignet sind. Es gibt auch einen bekannten Wicklungswiderstand für Keramikpakete. Wir nennen ihn eher Zementwiderstand, ersterer wird jedoch nicht häufig verwendet.

Blockschaltbild der Vorladeschaltung

Einschaltvorgang:

Zuerst schließt das K-Haupt-Minusschütz, dann schließt das Kp-Vorladeschütz. Wenn die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Enden des Kondensators C und der Batterie <10 V bleibt (empfohlener Wert), schließt das Hauptplusschütz K+ und schließlich öffnet sich das Vorladeschütz Kp; Der Einschaltvorgang ist abgeschlossen.

Unter normalen Umständen muss der Vorladevorgang innerhalb von 300 bis 500 ms abgeschlossen sein. In einem so kurzen Zeitraum kann die große Wärmemenge, die durch den durch den Widerstandsdraht oder Widerstandskörper fließenden Strom erzeugt wird, nicht rechtzeitig vom Widerstandsgerüst absorbiert werden, sodass der Widerstandsdraht oder Widerstandskörper selbst den größten Teil der Impulsenergie tragen muss. Daher müssen wir zunächst die Impulsenergie während des Startvorgangs berechnen und dann eine geeignete Widerstandslösung auswählen.

Für einen einzelnen Impuls lautet die Energieberechnung wie folgt:

Wenn es sich um einen kontinuierlichen Impuls handelt und die Intervallzeit des Impulses sehr kurz ist (z. B. weniger als 1 s), ist der Anteil der Verlustenergie in der praktischen Anwendung gering. Wir können im Allgemeinen die lineare Akkumulation verwenden, um die gesamte Impulsenergie zu berechnen.

Gesamtenergie = Einzelimpulsenergie x Anzahl aufeinanderfolgender Impulse und dann den Widerstandswert des vorgeladenen Widerstands bestimmen:

                    

T = R*C * Ln[(Us - U0)/(Us - Ut)]

Wo:

T= Vorladezeit

R= Vorladewiderstand C= Lastkapazität

Us = Spannung des Akkupacks

U0 = Spannung vor geschlossenem Lastende, Hochspannung (kann als 0 ausgedrückt werden)

Ut= Lastendspannung am Ende des Vorladens

Im Allgemeinen wird Ut als 90 % oder 95 % der Gesamtspannung Us gewählt, die als 90 % betrachtet wird, sodass die Formel wie folgt ausgedrückt werden kann:

T = R*C * Ln10

dann R = T/(C * Ln10)

Geben Sie als Nächstes ein konkretes Beispiel für den Vorladewiderstand an: Angenommen, im Fahrzeug beträgt die Batteriespannung Us = 400 V, die Lastkapazität C = 1000 uF und die erforderliche Ladezeit 500 ms, d R=0,5/(0,001*ln10)=217Ω.

Schließlich wird die Spannungswellenform über dem Widerstand in eine Rechteckwelle umgewandelt, wobei die momentane Kapazität einem Kurzschluss entspricht, also Vp = 400 V; Dann ist die Spitzenleistung des vorgeladenen Widerstands =Vp*Vp/R=400*400/217=737W. Bei einer Reduzierung um das 0,5-fache beträgt die erforderliche Widerstands-Monopuls-Spitzenleistung 737*2=1474W.

Berechnen Sie dann die Zeit der Rechteckwelle mit der folgenden Formel, da die Summe der Spannung an beiden Enden des Widerstands und des Kondensators gleich Us ist, sodass die Spannung an beiden Enden des Kondensators Ut = (1-0,37) Us = 0,63 * Us beträgt, also τ

=217*0,001*ln(2,7)=0,216s, Rechteckimpulsbreite t1=0,108s.

Schließlich können Sie anhand der erhaltenen Impulsbreite und der Einzelimpuls-Spitzenleistung im Vergleich mit der Kurve des Herstellers beurteilen, ob die Auswahl sinnvoll ist.